基于里德堡原子的高效原子-光子纠缠态产生

批准号:
12004127
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
李霖
依托单位:
学科分类:
精密测量物理
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李霖
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
量子网络的研究有望为重要信息的保密传递提供全新的方式,该领域的主要挑战之一是如何高效地实现物质比特与光子比特的量子纠缠态。里德堡原子有着极强且可控的相互作用,并且可以通过原子系综的集体增强效应与光子耦合,这些特质使得里德堡原子有望成为实现量子网络的主要物理系统之一。然而该领域一些现存的难点限制了原子-光子纠缠态的产生效率。本项目将对里德堡原子领域的一些难题,如里德堡态的相干时间短及量子态转换效率不高等问题进行系统性地研究,并利用魔幻光晶格及光学共振腔等关键技术提供解决方案。基于超长的相干时间及足够的量子效率,我们将结合里德堡原子相互作用与相干操控来实现高效的原子-光子纠缠态。本项目预期能在里德堡原子系统中实现产生率大于10kHz的量子纠缠态,为构建基于里德堡原子系综的多节点远程纠缠及可扩展量子网络打下基础。
英文摘要
The development of quantum networks holds the promise for revolutionizing the way we share important information, while one of the main challenges is to realize more efficient and scalable entangled states between matter and light. Because of its strong and controllable interactions and ability of coupling to photons through collective enhancement, Rydberg atoms are promising for realizing quantum networks. However, the generation rate of atom-photon entanglement in Rydberg systems is still not great, due to various physical limitations. Based on our previous work, we will tackle the problems of short coherence time and low conversion efficiency with techniques like magic optical lattice and optical cavity enhancement. With enough coherence times and efficiencies at our hands, we plan to achieve highly efficient atom-photon entanglement using Rydberg interactions and coherent states manipulations. It’s expected that the entanglement rate will be above 10 kHz in our systems and it will pave the road for future multi-node remote entanglement generation and scalable quantum networks with Rydberg atom ensembles.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1038/s41566-023-01194-0
发表时间:2022-09
期刊:Nature Photonics
影响因子:35
作者:Gen-Sheng Ye;Biao Xu;Yue Chang;Shuai Shi;T. Shi;Lin Li
通讯作者:Gen-Sheng Ye;Biao Xu;Yue Chang;Shuai Shi;T. Shi;Lin Li
DOI:10.1103/physrevresearch.4.013008
发表时间:2021-05
期刊:Physical Review Research
影响因子:4.2
作者:Yubao Liu;Lin Li;Yiqiu Ma
通讯作者:Yubao Liu;Lin Li;Yiqiu Ma
DOI:10.1016/j.physleta.2022.128142
发表时间:2022-04
期刊:Physics Letters A
影响因子:2.6
作者:Yubao Liu;Lin Li;Yiqiu Ma
通讯作者:Yubao Liu;Lin Li;Yiqiu Ma
DOI:10.1038/s41467-022-32083-9
发表时间:2022-08-01
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Shi, Shuai;Xu, Biao;Zhang, Kuan;Ye, Gen-Sheng;Xiang, De-Sheng;Liu, Yubao;Wang, Jingzhi;Su, Daiqin;Li, Lin
通讯作者:Li, Lin
DOI:10.1088/1361-6455/ac505e
发表时间:2022-02
期刊:Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
影响因子:--
作者:Gen-Sheng Ye;Biao Xu;Feng-Yuan Kuang;Haojie Liu;Shuai Shi;Yiqiu Ma;Lin Li
通讯作者:Gen-Sheng Ye;Biao Xu;Feng-Yuan Kuang;Haojie Liu;Shuai Shi;Yiqiu Ma;Lin Li
基于里德堡单光子源阵列的量子光学研究
- 批准号:12374329
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李霖
- 依托单位:
国内基金
海外基金
